侧扫声纳在琼州海峡跨海通道地壳稳定性调查中的应用

为开展琼州海峡跨海通道地壳稳定性评价,利用Sonar Beam S-150D侧扫声纳系统在琼州海峡海底开展了地形地貌调查,获得了琼州海峡跨海通道工程区的侧扫声纳影像。通过数据分析、图像判读,分析了地质灾害类型及其可能的危害。在琼州海峡海底发现软土、活动沙波、岸坡及活动构造等微地貌单元,跨海通道工程施工、运行阶段都将遭受相关地质灾害的危害。这些资料和分析为跨海通道工程地壳稳定性评价提供了基础资料,为工程规划线路优选、建设实施提供了技术支撑。研究表明侧扫声纳技术可应用于海底地壳稳定性调查与评价工作中。      

渤海海峡跨海通道地区海洋地质调查研究进展

通过高分辨率浅地层剖面、小道距高分辨率多道地震、侧扫声呐、表层地质取样、地质钻探等调查手段,查明渤海海峡跨海通道区海底地形地貌、底质类型及分布、地层结构、活动断裂、地震活动性、地应力等基础地质特征,归纳总结海底浅表层地质灾害、第四纪地层格架与古环境演化、阐述渤海海峡跨海通道区地壳稳定性评价的主要进展成果.渤海海峡活动断...     

琼州海峡古河道及其工程地质评价

为评价琼州海峡跨海通道工程稳定性,利用单道地震探测技术开展了海峡地质灾害调查,发现在地震反射层Ⅰ和层Ⅲ之间埋藏着两条古河道,沿现今海槽两侧的岸坡区发育。北侧古河道沿海峡北侧岸坡灯楼角至海安港一线发育,呈弧形绕雷州半岛西南玄武岩台地分布。南侧古河道分布于临高角至东水港一线。结合区域地质资料,确定它们具有形成较晚的年代学特征。北侧古河道形成年代至少晚于中更新世,南侧古河道可能为全新世。古河道几何特征分析显示其具有北缓南陡的不对称"U"型几何特征。按照钻探资料,古河道填充物具有软土、砂层互层沉积特征。因此,在地震、海浪和潮流及重大工程建设施工等外部动力联合作用下,古河道极易触发顺层滑塌、砂土液化、软土震陷等地质灾害。使得古河道工程地质条件及稳定性成为跨海通道无法规避且必须解决的地质问题之一。     

粤港澳跨海大桥海域工程地质特征

根据地球物理探测、海底取样、钻探及现场测试等实测资料详细分析，发现粤港澳跨海大桥海域具有独特的自然条件以及复杂的海洋工程地质特征。海底地形地貌较为复杂，存在含浅层气区、活动性断层、沙波、地震活动、不规则基岩、埋藏古河道、冲刷槽沟和水下浅滩等潜在灾害地质因素，尤其粤港澳跨海大桥是特大型建筑，它经过的海域分布着多种潜在的地质灾害，应引起重视。     

渤海湾天津滨海新区围海造陆前后海底冲淤变化

天津滨海新区2009—2010年实施了共计超过420 km2的围海造陆工程围堤建设,必然对该区的流场和侵蚀淤积产生影响.本文以2006—2009年海底地形地貌为本底,对比分析2015年海底地形地貌实测水深与浅地层剖面数据,结果显示,围海造陆外围海底冲淤与海底地形发生显著调整,呈现出北部淤积南部侵蚀的整体格局.淤积区主要...     

川藏交通廊道伯舒拉岭隧道出口斜坡雪崩活动特征及形成机理

伯舒拉岭隧道出口是川藏交通廊道全线在雪崩灾害背景下选址挑战最大的一处工点,开展雪崩活动特征及其形成机理研究对于川藏交通廊道减灾选线以及后续建设、运营都有重大的科学意义.通过精细化野外调查、长时序多源遥感解译、地形计算和空间分析,精细刻画伯舒拉岭隧道出口斜坡雪崩范围的地形地貌特征和历史活动特征,结合孕灾条件、逐日气象数据等,深入研究该斜坡雪崩成因、启动机制及对铁路的影响.结果显示,川藏交通廊道伯舒拉岭隧道出口斜坡发育4处沟槽型雪崩;隧道出口北侧1#雪崩形成区汇雪面积最大,约0.726 km2;4处雪崩的历年活动频率不一,主要发生在每年1月至5月,其中汇雪面积最大的1#雪崩活动最频繁,每年发生2～5次,其崩出距离亦最远,最大崩出距离约1 694 m;雪崩活动与年初几次区域性的高强度降雪活动高度相关,一般发生在高强度降雪期间和高强度降雪后几日的晴天.结果表明地形地貌条件控制了雪崩的空间分布,气象要素的时序变化控制了雪崩的年内尺度时序分布;4处雪崩形成区的面积大小和坡向分异决定了它们活动频率的不一致;雪崩启动模式主要有强降雪启动和气温陡升启动;隧道出口受4处雪崩威胁的可能性较小,风险可控.     

日照市近海海域灾害地质类型及特征分析

日照近岸海域灾害地质类型主要为埋藏下切谷、海底侵蚀、冲刷沟槽和冲刷陡坎及海底抛泥区等。通过对日照海岸带近岸海域的浅地层剖面和水深测量资料,开展主要地震地层界面的追踪和对比,结合沉积物粒度和地球化学特征,对近海海域潜在灾害地质因素进行分析对比,探讨了日照近海海区的灾害地质类型、特征和分布规律,为半岛蓝色经济区的海洋开发提供基础地质资料。     

中国-俄罗斯原油管道工程(漠河-大庆段)冻土工程地质考察与研究进展

在2005-2007年期间,先后3次对中国-俄罗斯原油管道漠河-大庆段沿线的冻土工程地质条件等进行科学考察,开展了冻土工程地质条件及其在气候变化和人类活动作用下的评价和预测研究.考察研究结果表明:管道沿线多年冻土在各类融区、季节冻土和水系等分隔作用下呈片状或岛状分布,沿线岛状、稀疏岛状及零星岛状占多年冻土区段的40%左右;管道沿线多年冻土随着气候的转暖和人类活动的影响不断退化.地形地貌单元、植被分布、地表水分条件的变化等局部因素对多年冻土的分布和地下冰的赋存产生重要的影响,管道沿线大约分布有50 km左右的沼泽湿地,其表层为腐殖质土及泥炭层,泥炭层下面分布着含土冰层或地下冰,是管道沿线最差的冻土工程地质地段;由于中俄原油管道沿线水系发育多,冻胀丘、冰椎和冰幔等不良冻土现象广泛分布.科学考察的成果为管道沿线冻土工程地质条件评价和预测、管道的稳定性影响分析以及后期的长期检测系统设置等研究奠定坚实的基础,进一步为即将开工的中俄原油管道漠河-大庆段工程的设计、施工提供科学依据.     

渤海海峡跨海通道工程地质条件初步分析

渤海海峡跨海通道工程的前期研究一直停留在规划层面,系统性的工程地质勘察工作基本是空白。本文通过资料搜集、现场调查、海上钻探、海洋物探、室内试验等手段,重点围绕跨海通道沿线工程地质特征、特殊岩土性质、不良地质作用和主要工程地质问题等开展了系统研究。研究表明:(1)海峡通道内海底第四系覆盖层厚度深浅不一,邻近岛屿附近埋藏较浅,海峡腹地、峡道中部厚度较大;老铁山水道中央位置处覆盖层最厚,附近ZK1钻孔深度达到186.3m,仍未见基岩;(2)通道沿线地层岩性主要有石英片岩、变质砂岩、长石砂岩、片麻岩等,岩性较为坚硬,岩体基本分级以Ⅲ~Ⅳ级为主;(3)沿线特殊岩土有填筑土、新近黄土、软土和泥质膨胀岩4类,不良地质作用有危岩落石、人为坑洞、有害气体和地震地质灾害等;(4)工程地质问题主要有跨越断裂带和海底隧道突涌水两方面,隧道突涌水风险集中在断裂破碎带附近。研究成果对科学论证渤海海峡跨海通道工程建设方案具有重要意义。     

珠江口盆地白云深水区海底重力滑脱构造地震地质综合识别

综合利用南海北部陆坡珠江口盆地白云深水区水深数据、海底多波束地形资料及高分辨率多道地震资料,对该区海底重力滑脱构造的内部结构、外部形态及地震反射特征进行识别,并探讨了其主要控制因素。研究发现,白云深水区海底重力滑脱构造发育,在陆架边缘、陆坡和深海平原均有分布,海底重力滑脱构造与珠江海底峡谷共同塑造了该区的海底地形地貌特征,多期发育造成的复杂结构使其外部形态和内部地震反射呈现多样性。结合该区构造沉积背景及天然气水合物勘探研究现状,可以发现该区构造格局和上新世末珠江口海平面升降是控制其发育的必要条件,天然气水合物的多期次分解可能与其相互作用,后期底流的影响进一步改造了局部微观地貌。     

海南岛北部海域海砂资源潜力评价

海南岛北部浅海海砂资源丰富,以砂砾质沉积为主,集中于琼州海峡东口潮流沙脊区、河口三角洲和沿岸水下岸坡等海域。本文通过对海南岛北部海域的地形地貌、地层、底质类型等方面的调查,分东、西两个区域研究了海砂资源的分布、范围、规模和类型等地质特征,并估算了海砂资源量,结合沉积环境,评价了各区域海砂的资源潜力。研究区海砂分布广泛,但东、西区特征和规模具有较大差异,西区海砂以砂质砾和泥质砂为主,厚度5~10 m;东区海砂以砂、砾质砂和砂质砾为主,厚度10~50 m,规模远超西区。研究区共圈定出9处资源潜力区,资源量为91.4亿m³,其余区域为远景区,其资源量为71.5亿m³。根据地形地貌、水动力和沉积环境等因素,研究区海砂可分为潮流沙脊堆积体系、河口水下三角洲堆积体系、岬湾海岸水下岸坡堆积体系和侵蚀残留体系几种类型。其中位于琼州海峡东口浅滩区的潮流沙脊堆积体系海砂连续分布面积达328 km²,平均厚度超过25 m,资源量83.9亿m³,最具潜力。     

琼州海峡及周边海域沉积环境及近万年以来沉积演化

对琼州海峡及周边海域约600个表层样品进行粒度分析后发现,琼州海峡内沉积物以粗粒的含砾砂及砂为主,自海峡内向口外则由砂向粉砂过渡,最外侧分布有更细粒的粘土质粉砂,东口砂质沉积物边缘以弧形分布为主,西口呈指状分布.按峰态类型可将粒度频率曲线分布划分为海峡东单峰态、海峡东双峰态、海峡内单双峰态、海峡西单峰态及海峡西双峰态5个区域.采用GSTA模型对沉积物运移趋势分析后发现,沉积物在海峡内主要由南北两侧向中间运移,海峡东口沉积物具有比较明显的由口内向口外输运的趋势,海峡西部沉积物出海峡口后显示了向北输运的趋势,沉积物粒度特征分布及运移趋势说明海峡内及两侧三角洲内沉积物主要来自于海峡底部及南北两岸的潮流冲刷物.根据琼州海峡现代沉积环境,结合周边4个柱状沉积物粒度及14C测年分析,发现琼州海峡的最终形成大约开始在距今8 000 a前,由于海平面的上升,潮流作用塑造了海峡初期的地貌,直到距今约5 000 ~4 600 a前,琼州海峡一直处于快速发展阶段,潮流三角洲发育也最广,之后由于暖期的结束,海平面下降,随着潮流作用的减弱,琼州海峡趋于稳定状态,逐渐形成今天的海峡及口外水下三角洲地貌.      

南通通州湾工程地质条件分析

依托海陆域钻孔岩芯资料,结合南通通州湾区域地质、工程勘察资料,分析了南通通州湾基础地质条件、各土层工程地质结构特征、岩土物理力学参数与不良地质体分布情况,讨论了地面沉降、潮流通道稳定性等因素对工程建设的影响,在此基础上对南通通州湾工程地质适宜性进行评价。指出通州湾工程建设需要考虑地面沉降影响,并注意软土及易液化砂土造成的不均匀沉降和局部砂土液化;潮流通道基本保持稳定,但围堤、引桥建设可能改变局部冲淤平衡,建议加强冲淤监测。     

Nearshore bedform instability in the eastern entrance to the Qiongzhou Strait,South China Sea

Six bathymetric transect profiles were drawn from the nautical charts of 1942, 1962 and 1992 to show that the nearshore seabed remained unstable during the recent 50 years in the middle channel of the eastern entrance to the Qiongzhou Strait, South China Sea. Our results demonstrate that the multi-year averaged seabed aggradational rate was 25 cm/a and erosion rate was 12.5 cm/a. Lateral migration rate of the sea bedform identified from the historical contours was about 100 m/a in the SE direction. Bedform measurements were made using GPY Shallow Seismic Profiler in 1994 in the study area. The records revealed four types of distinctive bedforms that were composed of fine and medium sands. The average spacing of large and small-scale sand dunes is 416 m and 144 m and the average height remains 8.8 mand 4.9 m. The spatial and temporal equilibrium-range spectra of numerical bedform records were applied to estimate short term celerity of bedform movement. Results indicate that large and small dunes migrated at an average celerity of 0.02 cm/hr eastward and 0.09 cm/hr westward in the calm sea weather, while their celerity can reach 53 cm/hr eastward during typhoon season and is only 0.008 cm/hr westward when NNE winds prevail. The results also show that the larger the temporal and spatial scale is, the smaller the bedform movement celerity appears. On the other hand, the smaller-scale bedform celerity of the present study is much greater than that of flume, empirical and theoretical data, but close to the wind tunnel and field-measured data of similar grain size.     

结构性对琼州海峡软土压缩特性的影响

天然软土大多具有结构性，且结构性因地而异。通过室内试验研究了结构性对琼州海峡两种海洋软土压缩特性的影响，并结合琼州海峡铁路轮渡工程，讨论了土结构性的存在对该工程防波堤地基处理工程效应的影响。     

南水北调中线工程第四系工程地质

我国南方水多,北方水少,北方资源性缺水问题已严重影响了当地工、农业的发展和城市居民的正常生活,南水北调工程的实施已迫在眉睫.本文简要地介绍了南水北调3条调水线路之一--中线工程的组成、地形地貌以及第四系情况,重点分析了第四纪地层中的膨胀土渠坡稳定、黄土类土湿陷、软黏土渠坡稳定、饱和砂土振动液化、砂砾石强透水和开挖弃土利用等主要工程地质问题及其对工程建设的影响,同时也提出了对这些问题的工程处理措施.中线工程不存在能够否定工程成立的工程地质问题,所有工程地质问题都可以通过适当的工程处理措施得到解决.     

嘉陵江干流地质环境问题与对策

嘉陵江是长江水系中流域面积最大的支流,也是我国南方最大的产沙河流。嘉陵江干流地处青藏高原与长江中下游平原之间的过渡带,其植被覆盖率平均为13.5%。区内主要地质环境问题有水土流失、泥沙淤积、库岸再造失稳、地质灾害等。其中水土流失问题尤为突出,嘉陵江干流水土流失面积约20 729 km2,占干流总面积的49.98%;嘉陵江河口多年平均输沙量达1.51×108t,多年平均含沙量2.25 kg/m3。近年来随着"长治"工程和"天保"工程的实施,水土流失逐渐减弱,地质环境质量渐趋好转。建议采取退耕还林还草、重大地质灾害隐患工程治理、渠化两岸、避让搬迁和监测等措施,全面推行地质环境影响评价,保护地质环境,防治水土流失和地质灾害,实现可持续发展。     

海口某海域软土工程特性的微观机制浅析

对琼州海峡海口海域一种软土的基本特性进行了室内试验研究。初步从帮物成分、有机质含量、物理化学性质、孔隙结构以及土颗粒间的排列方式阐述了其不良工程的微机机制，加深了对海洋软土基本性质的认识。     

Transgression of an estuarine channel and tidal flat complex: the Lower Triassic of Barles, Alpes de Haute Provence, France

The Lower Triassic succession of Barles, Alpes de Haute Provence, France, comprises an unconformable quartz arenite sand body of 90m thickness. The succession may be informally divided into (i) lower channellized cross-bedded member overlain by (ii) an upper fining upward member. The lower member comprises vertically stacked, subtidal channel units separated into five major sand bodies by thin developments of fine grained channel margin and shoal deposits. Subtidal channel fill deposits are dominated by varying scales of cross bedding. These scales vary systematically from the base to the top of the member, with large scale planar sets dominating the lowest channel sand body (sand body 1), medium scale planar and trough cross bedding characterizing sand bodies 2-4, the largest scale planar sets in the highest sand body (sand body 5). This upward change in cross bedding scale is concomitant with a decrease in both the relief of major channel sand body erosion surfaces, and the proportion of preserved interchannel shoal deposits. The succeeding fining upward member comprises small scale tidal channel units overlain by channel shoal and tidal flat deposits. Tidal flat sequences are characterized by parallel laminated, wave and current rippled sandstones separated by bioturbated, fine grained siltstones and mudstones. The vertical variation in facies of the Lower Triassic succession suggests two main periods of deposition. The lower member is considered to preserve successively more seaward components of a transgressive estuarine complex. The overlying upper member records the seaward progradation of tidal channel, shoal and tidal flat environments. The unconformity bounded nature of the lower member, combined with its systematic variation in facies, suggests it may represent an incised valley-estuarine fill developed in response to an early Triassic relative sea level fall and subsequent rise. Succeeding tidal channel and tidal flat deposits forming the upper fining upward member reflect a change in sediment supply and/or rate of relative sea level rise comparable with a progradational shoreline. It is unclear whether this final depositional episode represents a period of highstand progradation or a later lowstand shoreline system developed following a further period of relative sea level fall and rise.